Bei der chronischen Urämie treten häufig kardiovaskuläre Veränderungen auf. Der Mechanismus für diesen Zusammenhang ist nicht vollständig aufgeklärt. Daher wurde die physiologische und biochemische Funktion kardiovaskulärer Rezeptoren am Modell der subtotal nephrektomierten Ratte näher untersucht. Um die β-adrenerge Funktion am Herzen zu charakterisieren, erfolgte die Bestimmung der Änderung der Kontraktionskraft am Ventrikelstreifen mit dem nicht selektiven β-Adrenozeptoragonisten Isoprenalin. Die Wirkung von Isoprenalin war bei urämischen Ratten abgeschwächt. Zur Untersuchung, welche Komponente der β-adrenergen Signaltransduktion für diesen abgeschwächten Effekt von Isoprenalin verantwortlich ist, erfolgte die Bestimmung der Bildung von c-AMP nach Stimulation des Rezeptors, der G-Proteine (GS und Gi) und der katalytischen Untereinheit der Adenylylzyklase. Es konnten keine Veränderungen in der Aktivität von GS- und Gi-Protein sowie der Adenylylzyklase gefunden werden, wohingegen die Bildung von c-AMP durch Isoprenalin im Herzen urämischer Ratten abgeschwächt war. Die Anzahl von β-Adrenozeptoren in Rohmembranfraktionen des linken Ventrikels wurde durch Radioligand-Bindungsstudien bestimmt. Es konnten keine Unterschiede in der Rezeptordichte gefunden werden, was eine Rezptor-down-regulation ausschließt. Auch konnte ein möglicher Einfluß von M2-Cholinozeptoren auf die β-adrenerge Funktion ausgeschlossen werden, da die physiologische und biochemische Funktion von M2-Cholinozeptoren unverändert war. Für die abgeschwächte Isoprenalin-Wirkung ist möglicherweise eine Desensibilisierung verantwortlich, was auf erhöhte Plasmanoradrenalinkonzentrationen oder auf urämische Toxine zurückzuführen sein könnte. Das System NO-lösliche Guanylylzyklase vermittelt einen negativ inotropen Effekt am Herzen. Untersuchungen zur Änderung der Kontraktionskraft von NO in Isoprenalin vorstimulierten Ventrikelstreifen zeigten, dass NO bei urämischen im Gegensatz zu scheinoperierten Ratten keine negativ inotrope Wirkung vermittelt. NO und Veränderungen der Guanylylzyklase sind nicht für diesen Effekt verantwortlich, da das c-GMP Analogon 8-Bromo-c-GMP unter den gleichen experimentellen Bedingungen ebenfalls keine negativ inotrope Wirkung vermittelt. Die Konzentrations-Wirkungskurve von Noradrenalin für die Steigerung der Kontraktionskraft von Streifen der Aorta thoracica war nach links verschoben, die vasokonstriktiven Eigenschaften von Endothelin hingegen unverändert. Am Herzen waren die beiden Gq/11-Protein gekoppelten Rezeptoren α1-Adrenozeptor und ET-Rezeptor funktionell intakt. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die β-adrenerge Signaltransduktion defekt ist, was möglicherweise auf eine Desensibilisierung von β-Adrenozeptoren zurückzuführen ist. Dies könnte wesentlich zu einer Verschlechterung der Herzfunktion führen. Bei den urämischen Ratten zeigte NO keine negativ inotrope Wirkung und könnte so die abgeschwächte β-adrenerge Funktion kompensieren. Weiterhin könnte durch den Wegfall der NO-Wirkung die Ausbildung einer Herzhypertrophie begünstigt werden. Die Sensibilisierung der Aorta thoracica kann über die Erhöhung der Nachlast zur Verschlechterung der Herzfunktion beitragen.
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